Luận văn thạc sĩ nghiên cứu biến động lớp phủ thực vật phục vụ sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất huyện kon plông

Sự thay đổi ở một mức độ ào đó của ớp phủ thực vật ả h hưở g mạ h tới các các hâ tố hư: đất, dò g chảy, khí hậu… Nói một cách khác, sự thay đổi hay biế đổi của ớp phủ thực vật sẽ kéo the

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

NGU N TRUNG TH NH

V ẢO VỆ T I NGU ÊN ĐẤT HU ỆN KON P ÔNG, TỈNH KON TUM

V I SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ VI N THÁM V GIS

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2013

Trang 2

-

NGU N TRUNG TH NH

NGHIÊN CỨU I N Đ NG P PHỦ THỰC V T PHỤC VỤ SỬ DỤNG

V ẢO VỆ T I NGU ÊN ĐẤT HU ỆN KON P ÔNG, TỈNH KON TUM

V I SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ VI N THÁM V GIS

Chuyên ngành: Quả tài guy và m i trườ g

Mã số: 60850101

U N VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS ĐẶNG VĂN BÀO

Hà Nội – Năm 2013

Trang 3

Luậ vă được hoà thà h tại trườ g Đại học Khoa học Tự hi – Đại Học Quốc Gia Hà Nội từ ăm 2011–2013 Để có được kết quả ày, trước hết tác giả bầy tỏ ò g biết ơ sâu sắc tới PGS.TS Đặ g Vă Bào à gười Thầy

đã hướ g dẫ , đó g góp hữ g kiế qu báu cho tác giả tro g suốt quá trì h ghi cứu và thực hiệ uậ vă

Xi châ thà h cảm ơ Ba Chủ hiệm Khoa Địa L cù g tất cả các Thày C giáo và cá bộ khoa Địa , Đại học Khoa học Tự hi – Đại Học Quốc Gia Hà Nội, Tru g Tâm Viễ Thám và Geomatic (VTGEO) – Việ Địa Chất – Việ Hà Lâm Khoa Học và C g Nghệ Việt Nam đã tạo mọi điều kiệ thuậ ợi và giúp đỡ hiều mặt để tác giả hoà thà h uậ vă

Luậ vă được sự hỗ trợ của đề tài ghi cứu khoa học cấp hà ước

mã số TN3/T19 thuộc Chươ g trì h “Khoa học và C g ghệ phục vụ phát triể ki h tế - xã hội vù g Tây Nguy ” (Chươ g trì h Tây Nguy 3) do PGS.TS Đặ g Vă Bào àm chủ hiệm đề tài Tác giả xi châ thà h cảm ơ

sự giúp đỡ, tạo điều kiệ của đề tài

Một ầ ữa xi châ thà h cảm ơ gia đì h tác giả, hữ g tập thể, các

cá hâ đã hết sức qua tâm giúp đỡ và tạo điều kiệ thuậ ợi để tác giả có thể hoà thà h uậ vă Rất mo g hậ được hiều đó g góp kiế của các

hà khoa học, các đồ g ghiệp và bạ đọc để uậ vă được hoà thiệ hơ

Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2013

Tác giả uậ vă

Nguyễn Trung Thành

Trang 4

MỤC LỤC 1

DANH SÁCH CÁC BẢNG 3

DANH SÁCH CÁC HÌNH 4

MỞ ĐẦU 6

CHƯƠNG 1 T NG QUAN ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ TH C VẬT PHỤC VỤ BẢO VỆ TÀI NGUY N ĐẤT HUYỆN KON PLÔNG 12

1.1 TÀI NGUY N ĐẤT 12

1.1.1 Khái quát về tài nguyên và môi trường đất 17

1.1.2 Ảnh hưởng của đất đến thảm thực vật rừng 18

1.2 SUY THÁI TÀI NGUY N ĐẤT 19

1.2.1 Khái quát về suy thoái tài nguyên đất 19

1.2.2 Xói mòn đất 20

1.3 LỚP PHỦ TH C VẬT VÀ VAI TRÕ BẢO VỆ TÀI NGUY N ĐẤT 21

1.3.1 Chức năng chung của lớp phủ thực vật với thổ nhưỡng 21

1.3.2 Vai trò của lớp phủ thực vật với xói mòn đất 23

1.4 THÔNG TIN VIỄN THÁM TRONG NGHI N CỨU LỚP PHỦ TH C VẬT VÀ XÓI MÕN ĐẤT 24

1.4.1 Thông tin trên ảnh viễn thám 24

1.4.2 Chiết xuất thông tin 27

1.4.3 Các phương pháp đánh giá biến động 27

1.4.4 Nguyên tắc nghiên cứu biến động bằng GIS 29

1.5 GIS TRONG ĐÁNH GIÁ XÓI MÕN ĐẤT 31

1.5.1 Cấu trúc dữ liệu cho mô hình xói mòn 32

1.5.2 Dữ liệu đầu vào của mô hình xói mòn 32

1.5.3 Định dạng dữ liệu và các hệ số xói mòn đất 33

CHƯƠNG 2 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ TH C VẬT VÀ XÓI MÕN ĐẤT HUYỆN KON PLÔNG 39

2.1 ĐIỀU KIỆN T NHI N 39

2.1.1 Địa chất 39

2.1.2 Địa mạo 44

2.1.3 Khí hậu 48

2.1.4 Thủy văn 50

2.1.5 Đất 50

2.1.6 Rừng 56

2.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI 57

Trang 5

2.2.2 Thực trạng phát triển các ngành, lĩnh vực kinh tế 59

2.2.3 Khu vực dịch vụ 64

CHƯƠNG 3 BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ TH C VẬT VÀ XÓI MÕN ĐẤT HUYỆN KON PLÔNG 66

3.1 ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ TH C VẬT 66

3.1.1 iến động lớp rừng huyện Kon Plông 66

3.1.2 Phân tích biến động lớp phủ thực vật huyện Kon Plông 77

3.2 ĐÁNH GIÁ XU HƯỚNG XÓI MÕN ĐẤT 79

3.2.1 ản đồ xói mòn đất huyện Kon Plông 79

3.2.2 Đánh giá xu hướng xói mòn đất huyện Kon Plông 95

3.3 ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG HỢP LÝ VÀ BẢO VỆ TÀI NGUY N ĐẤT 99

3.3.1 Phân tích nguyên nhân suy thoái lớp phủ rừng và gia tăng xói mòn đất 99

3.3.2 Một số định hướng sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất 101

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO 105

Trang 6

Bả g 1.1 Qua hệ giữa độ che phủ và ượ g đất bị xói mò 24

Bả g 1.2 Phâ oại mức độ xói mò đất 24

Bả g 1.3 Hệ số K của các oại đất 34

Bả g 1.4 Hệ số mũ m theo độ dốc 36

Bả g 1.5 Bả g tra hệ số C 37

Bả g 1.6 Bả g tra hệ số P 37

Bả g 2.1 Bả g phâ bố hiệ trạ g sử dụ g đất của huyệ 55

Bả g 2.2 Tă g trưở g ki h tế huyệ Ko P g 57

Bả g 2.3 Tă g trưở g và cơ cấu GTSX gà h g âm thủy sả 60

Bả g 3.1.Khóa phâ oại và giải đoá ả h 68

Bả g 3.2.Ma trậ biế độ g ớp phủ rừ g giai đoạ 1990-2000 77

Bả g 3.3.Ma trậ biế độ g ớp phủ thực vật giai đoạ 2000-2013 78

Bả g 3.4 Các cấp xói mò và các yếu tố ả h hưở g ăm 1990 98

Trang 7

Hình 1a Sơ đồ phươ g pháp ghi cứu 9

Hình 1b Sơ đồ khu vực ghi cứu 10

Hình 1.1 Sơ đồ tươ g tác các hâ tố hì h thà h thổ hưỡ g 17

Hì h 1.2 Phả xạ phổ của đất, ước và thực vật 27

Hình 1.3 Các Phươ g pháp đá h giá biế độ g ớp phủ thực vật từ ả h viễ thám 28

Hì h 1.4 Nguy tắc ghi cứu biế độ g tro g GIS 30

Hì h 1.5 Cấu trúc dữ iệu cho m hì h xói mò 32

Hình 1.6 Các bước tí h toá bả đồ hệ sốR 33

Hình 1.7 Các bước thà h ập bả đồ hệ số K 34

Hình 1.8 Các bước thà h ập bả đồ hệ số LS 35

Hì h 2.1 Tru g tâm Huyệ 39

Hì h 2.2 Vết ộ boxit tr vỏ pho g hóa baza 40

Hì h 2.3 Bả đồ địa chất huyệ Ko P g trích từ bả đồ Địa chất 1:200.000 tờ Quả g Ngãi và Mă g Đe 41

Hì h 2.4 Vết ộ đã Gơ ai cổ tại Ko P g 42

Hì h 2.5 Vỏ pho g hóa fera it tr đá baza (phầ tr ), dưới à vỏ pho g hóa tr đá gra it tại Ma g Cà h (Ko P g) 43

Hì h 2.6 Lớp bouxit aterit tr đá baza tại Ko P g ộ gay tr bề mặt do ớp thổ nhưỡ g bị xói mò 43

Hì h 2.7 Vỏ pho g hóa aterit bouxit tr đá baza tại Ko P g 43

Hì h 2.8 Bả đồ chia cắt ga g huyệ Ko P g 45

Hì h 2.9 Bả đồ chia cắt sâu huyệ Ko P g 46

Hình 2.10 Pediment hóa trên cao nguyên, Tumơrông, Kon Plông 48

Hình 2.11 Lượ g mưa tru g bì h thá g của một số ăm đo tại trạm Mă g Đe 48

Hình 2.12 Sươ g mù tr cao guy Mă g Đe , Ko P g tro g tỉ h Kon Tum 49

Hì h 2.13 Bả đồ Thổ hưỡ g huyệ Ko P g 52

Hì h 2.14 Lớp trầm tích Neoge 53

Hì h 3.1 Khu vực xây dự g thủy điệ thượ g Ko Tum 66

Hì h 3.2 Mặt cắt ca h tác dọc theo suối 67

Hình 3.3 03 ả h La dSat TM và ETM 68

Hình 3.4 Ả h phâ oại 1990, 2000 và 2013 70

Hì h 3.5 Diệ tích (ha) các đối tượ g phâ oại ăm từ ả h 1990, 2000, 2013 71

Hình 3.6 Bả đồ phâ oại ớp phủ rừ g ăm 1990 72

Hình 3.7 Bả đồ phâ oại ớp phủ rừ g ăm 2000 73

Hì h 3.8 Bả đồ biế độ g ớp phủ rừ g giai đoạ 1990-2000 75

Trang 8

Hì h 3.11 Biế độ g diệ tích RCPT sa g các oại hì h khác giai đoạ 1990-2000 78

Hì h 3.12 Biế độ g diệ tích của RCPC sa g các oại hì h khác giai đoạ 2000-2013 79

Hì h 3.13 Biế độ g diệ tíchcủa RCPT sa g các oại hì h khác giai đoạ 2000-2013 79

Hì h 3.14 Bả đồ hệ số xói mòn do mưa (R) 82

Hì h 3.15 Bả đồ hệ số khá g xói của đất (K) 83

Hì h 3.16 Bả đồ hệ số độ dốc và chiều dài sườ (LS) 84

Hì h 3.17 Bả đồ hệ số ớp phủ thực vật (C) - 1990 85

Hì h 3.20 Bả đồ hệ số ca h tác (P) - 1990 88

Hì h 3.23 Bả đồ phâ cấp xói mò tiềm ă g huyệ Ko P g 91

Hì h 3.24 Bả đồ phâ cấp xói mò thực – 1990 92

Hì h 3.27 Diệ tích các cấp xói mò tiềm ă g 95

Hì h 3.28 Diệ tích ớp phủ rừ g và xói mò ăm 1990 95

Hì h 3.31 Rừ g bị phá gay cạ h khu đị h cư mới 97

Hì h 3.32 Rừ g guy si h tại khu vực Bắc Mă g Cà h 100

Hì h 3.33 Rừ g guy si h tại khu bảo tồ Ko Ka Ki h ở phía đ g am Ko P g 100

Hì h 3.34 Qua g cả h khu rừ g guy si h sau khi quy hoạch khu tái đị h cư thủy điệ Thượ g Ko Tum 100

Hì h 3.35 Đườ g giao th g khu xây dự g thủy điệ Thượ g Ko Tum và khu rừ g nguyên sinh 100

Hì h 3.36 Rừ g guy si h bị chặt phá àm rẫy tại Mă g Cà h 101

Hì h 3.37 Lớp phủ rừ g bị chặt phá ăm 2010 để trồ g sắ 101

Trang 9

1 Tính cấp thiết

Lớp phủ thực vật à một tro g yếu tố qua tro g tro g các dạ g tài guy thi hi Sự thay đổi ở một mức độ ào đó của ớp phủ thực vật ả h hưở g mạ h tới các các hâ tố hư: đất, dò g chảy, khí hậu… Nói một cách khác, sự thay đổi hay biế đổi của ớp phủ thực vật sẽ kéo theo sự biế đổi các dạ g tài guy khác Nguy hâ của sự biế đổi ày có thể đế từ hiều phía hư: biế đổi khí hậu, hoạt độ g của co gười, các hoạt độ g địa chất…

Với vai trò qua trọ g tro g các dạ g tài guy thi hi hư vậy, việc theo dõi và ghi cứu sự biế độ g của ớp phủ thực vật à thực sự cầ thiết Đá h giá sự biế đổi đó kết hợp với các hâ tố khác hư: địa mạo, địa chất, thủy vă …

sẽ cho chú g ta một cơ sở khoa học tro g việc quy hoạch, phát triể tài guy thi hi phục vụ phát triể ki h tế - xã hội

Huyệ Ko P g được hì h thà h tr cơ sở chia tách huyệ Ko P g cũ ( ay à huyệ Ko Rẫy) Huyệ Ko P g mới được chia tách ăm 2002 chưa thà h ập thị trấ , tru g tâm hà h chí h của huyệ đó g châ tr địa bà th

Mă g Đe xã Đắk Lo g.Huyệ gồm có 9 xã à: Đắk Lo g, Mă g Bút, Mă g Cà h, Ngọc Tem, Đăk Ri g, Đăk N , Đăk Tă g, Xã Hiếu Dâ số 18.886 (2008), các dâ tộc bả địa Xơ Đă g (Mơ âm, Kado g), H’r chiếm hơ 97% dâ số

Phầ ớ diệ tích của huyệ ằm tr dãy Trườ g Sơ Nam, dọc theo đườ g chia ước của thượ g guồ ưu vực s g Trà Khúc Đây cũ g à ơi có mật

độ rừ g phò g hộ có mật độ che phủ ớ hất Viết Nam đạt 78% Với địa hì h và

ớp phủ đặc trư g hư vậy, sự biế độ g ớp phủ tại đây sẽ ả h hưở g đế các điều kiệ tự hi và ki h tế xã hội vù g hạ ưu của ưu vực

Kh g gia của huyệ Ko P g ằm ở phầ thượ g ưu của s g Đăk B a chảy về s g S Sa , của các s g suối đổ về đồ g bằ g Quả g Ngãi Việc bảo vệ

ớp phủ rừ g i qua với bảo vệ đa dạ g si h học, chố g xói mò đất và giữ

Trang 10

huyệ Ko P g được chọ à vù g ghi cứu của đề tài

Có hiều phươ g pháp khác hau cũ g hư hiều cách tiếp cậ khác hau có thể được ựa cho để ghi cứu ớp phủ thực vật Tro g các phươ g pháp ghi cứu, các phươ g pháp viễ thám và GIS à hữ g phươ g pháp hiệ đại, à hữ g

c g cụ mạ h có khả ă g giúp giải quyết hữ g vấ đề ở tầm v m (về kh g gia ) tro g thời gia gắ hay đa thời gia ể theo dõi ớp phủ thực vật, gh a à

đá h giá kh g chỉ các biế độ g về mặt diệ tích mà cả về kh g gia , thời gia diễ ra các biế độ g ày, việc tậ dụ g c g ghệ viễ thám và GIS à điều đã được hiều tr thế giới Tuy hi việc áp dụ g chú g vào hữ g hoà cả h cụ thể

cũ g rất cầ được ghi cứu để tìm ra hữ g cách tiếp cậ hợp cũ g hư đá h giá khả ă g của chú g một cách đú g đắ

Với các do u tr , học vi đã ựa chọ vấ đề “Nghiên cứu biến động lớp phủ thực vật phục vụ bảo vệ tài nguyên đất huyện Kon Plông, tỉnh Kon Tum với sự hỗ trợ của công nghệ Viễn Thám và GIS” àm đề tài uậ vă thạc sỹ của

mình

2 Mục tiêu

Ứ g dụ g c g ghệ viễ thám và GIS để đá h giá được biế độ g ớp phủ thực vật từ ăm 1990 đế 2013, àm cơ sở cho việc xây dự g bả đồ xói mò đất và xác đị h xu hướ g xói mò đất qua các thời kỳ, phục vụ sử dụ g hợp tài guy

và bảo vệ m i trườ g đất huyệ Ko P g tỉ h Ko Tum

3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục ti u tr , uậ vă tập tru g giải quyết một số ội du g sau:

- Tổ g qua tì h hình các ghi cứu ứ g dụ g c g ghệ viễ thám và GIS tro g đá h giá biế độ g ớp phủ thực vật và xói mò đất;

- Phâ tích các hâ tố ả h hưở g tới biế độ g ớp phủ thực vật và xói

mò đất huyệ Ko P g;

Trang 11

- Đá h giá xói mò đất tiềm ă g và xói mò thực tế, xác đị h xu hướ g xói mò đất từ 1990 đế 2013 qua các giai đoạ 1990 – 2000 và 2000 – 2013;

- Đề xuất các giải pháp sử dụ g hợp tài guy và bảo vệ m i trườ g đất huyệ Ko P g tr cơ sở ghi cứu biế độ g rừ g và xói mò đất

4 Nhiệm vụ

- Thu thập tài iệu viễ thám, các kết quả ghi cứu hiệ có về khu vực

- Tổ g qua vấ đề và xác đị h phươ g pháp xây dự g ớp phủ thực vậthuyệ Ko P g

- Thà h ập bả đồ ớp phủ thực vật và sự thay đổi của chú g đa thời gia huyệ Ko P g.Phâ tích kh g gia ả h hưở g biế độ g ớp phủ thực vật tới xói mò đất

- Xây dự g các bả đồ chuy đề về biế độ g ớp phủ và xói mò

- Điều tra, khảo sát thực địa Hiệu chỉ h kết quả sau thực địa

- Đề xuất một số giải pháp sử dụ g hợp tài guy đất

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập, phân tích, đánh giá tổng hợp tư liệu: Nhằm phâ

tích, xử tổ g hợp được các tài iệu i qua với các hợp phầ tự hi ,

ki h tế - xã hội khác hau, được thu thập từ hiều guồ khác hau

- Phương pháp bản đồ, viễn thám: kết hợp xử ả h số và giải đoá bằ g

mắt thườ g để phâ oại ớp phủ mặt đất và thà h ập bả đồ, ứ g dụ g các phầ mềm xử ả h viễ thám và GIS

- Phương pháp phân tích không gian trong môi trường GIS: Được sử dụ g

để tích hợp các ớp th g ti , xử để xác đị h được biế độ g ớp phủ

rừ g và biế độ g xói mò đất

Trang 12

Phân tích không gian&thố g k

Biế độ g

ớp phủ

Các các hâ tố chiụ ả h hưở g Mối tác độ g qua ại

Trang 13

- Việc ghi cứu được thực hiệ tr cơ sở tổ g hợp tư iệu, ứ g dụ g

c g ghệ viễ thám và GIS, có khảo sát thực địa để bổ su g, kiểm ghiệm;

- Sử dụ g tư iệu ả h ở 3 thời kỳ: 1990, 2000 và 2013;

- Sử dụ g các tư iệu, dữ iệu thu thập để xác đị h xói mò tiềm ă g, tích hợp với kết quả phâ tích xác đị h ớp phủ rừ g bằ g phâ tích viễ thám

để xác đị h xói mò thực tế;

- Mục ti u sử dụ g hợp và bảo vệ tài guy m i trườ g đất dừ g ại ở

đá h giá xu hướ g biế độ g xói mò đất; Phầ đề xuất đị h hướ g chỉ ở mức độ đề xuất bước đầu

Hình 1b:Sơ đồ khu vực nghiên cứu

Trang 14

 Phương pháp chính trong nghiên cứu: Ứ g dụ g Viễ thám và Hệ th g

ti địa tro g việc thà h ập bả đồ ớp phủ và đá h giá xói mò

7 Cơ sở tài liệu

Luậ vă được sự hỗ trợ của đề tài ghi cứu khoa học cấp hà ước mã số TN3/T19 thuộc Chươ g trì h “Khoa học và C g ghệ phục vụ phát triể ki h tế -

xã hội vù g Tây Nguy ” (Chươ g trì h Tây Nguy 3) do PGS.TS Đặ g Vă Bào àm chủ hiệm đề tài

8 Cấu trúc luận văn

Nội du g uâ vă được cấu trúc thà h 03 chươ g chí h goài phầ mở đầu

và kết uậ , cụ thể gồm:

Chương 1: Tổ g qua ứ g dụ g viễ thám và GIS tro g đá h giá biế độ g

ớp phủ thực vật phục vụ bảo vệ tài guy đất huyệ Ko P g

Chương 2: Các hâ tố ả h hưở g tới biế độ g ớp phủ thực vật và xói

mò đất huyệ Kon Plông

Chương 3: Biế độ g ớp phủ thực vật và xói mò đất huyệ Ko P g

Trang 15

Đất à ớp mỏ g tr cù g của bề mặt ớp vỏ Trái Đất (từ vài chục ce timét đế

1 , 5 - 2 mét), phầ ớ được phủ bởi một kiểu thảm thực vật và có thuộc tí h về độ phì tự hi được hì h thà h từ ớp vỏ pho g hoá dưới sự tác độ g đồ g bộ và tổ g hợp của kh g khí (khí quyể và khí tro g vỏ pho g hoá), khí hậu (đại, tru g và tiểu khí hậu), ước ( ước mặt, ước gầm và độ ẩm đất) và si h vật Ngoài việc thà h tạo

từ các guồ vật chất: rắ , ỏ g và khí, thà h phầ si h học giữ một vái trò qua trọ g đổi với thuộc tí h hữu cơ và độ phì của đất (A Ph Triôsnhicôp, 1988)

Theo vị trí địa , đất được đặc trư g bởi:

- Đặc tí h của quá trì h thà h tạo một oại đất hất đị h

- Hì h thái phẫu diệ của mỗi oại đất - phả á h điều kiệ vật , guồ mẫu chất và tì h trạ g sử dụ g của co gười

- Thuộc tí h độ phì đối với mỗi oại đất tươ g ứ g

- Thuộc tí h vật và hoá học của đâ't phả á h guồ gốc của hóm hâ tố

hì h thà h đất và tì h trạ g tác độ g của co gười tro sr hoat độ g kinh tể

- Cù g tro g một cấp đơ vị cả h qua , loại đất hoặc hóm đất cò được đặc trư g bởi giá trị sử dụng của ó hư à một tro g hữ g ội du g qua trọ g của quỹ sinh thái (Eco-fu d) theo vù g và kiểu vù g ã h thổ

Cù g với hữ g hợp phầ khác của quỹ si h thái ã h thổ, mỗi oại đất tại một địa phươ g góp phầ quyết đị h qua trọ g cho sự thà h tạo tài guy si h vật tự

hi (hệ si h thái tự hi ) và g ghiệp (hệ si h thái hâ tạo) với ba đặc trư g

đồ g bộ dưới đây:

- Tí h xu hướng sẽ thà h tạo oại tài guy si h vật tối ưu cho địa phươ g đó

Trang 16

và nó sẽ quyết đị h ớ đế hướ g quy hoạch si h thái của ã h thổ (Eco-planning)

- Tính nhịp điệu theo thời địa (Geotime) của tài guy si h vật và hiểu một cách dâ dã chí h à: “Thời vụ”

- Tí h cườ g độ thà h tạo tài guy , mà thuật gữ thườ g dù g à “Nă g suất

si h học” ói chu g,

Sự hì h thà h đất à một quá trì h biế đổi rất phức tạp của vật chất diễ ra ở ớp

vỏ goài cù g của vỏ Trái Đất dưới tác độ g của hiều yếu tố tự hi và hâ tạo theo một quy uật chặt chẽ của tự hi

Theo qua điểm guồ gốc, sự hì h thà h đất bắt đầu bằ g sự phá huỷ vật iệu

ba đầu từ đá gốc, với sả phẩm chủ yếu à các chất v cơ có kích thước khác hau Theo thời gia , các yếu tố tự hi hư si h vật, khí hậu, địa hì h, tươ g tác với hau và dầ dầ chuyể hoá vật chất để tạo một vật thể mối đó chí h à vật chất hữu cơ Nhờ thuộc tí h hữu cơ ày mà các sả phẩm phá huỷ từ hữ g vật iệu ba đầu của đá gốc được chuyể hoá thà h thổ hưỡ g (soi ) với đầy đủ thuộc tí h học, hoá học, si h học và đặc tí h sử dụ g của ó đối với co gười Tuỳ thuộc vào sự hiểu biết về quy uật tự hi và tầm vă hoá của hâ oại mà tro g quá trì h sử dụ g đất đai ( a d), co gười có thể àm cho quá trì h hì h thà h ớp vỏ thổ hưỡ g được

tă g cườ g tốt hoặc cũ g có thể àm cho ó thoái hoá xấu đi goài mu của chí h co gưòi

Theo qua điểm ịch sử thì sự hì h thà h đất chỉ bắt đầu từ khi có sự số g xuất hiệ Nó đã tiế hóa cù g với sự số g từ thấp cao, từ đơ giả đế phức tạp mà một phầ được phả ả h qua mốì qua hệ hữu cơ giữa đất - thực vật - đất có tí h tuầ hoà theo kiểu xoáy tr ốc Ngh a à sau một chu kỳ s g, si h vật trả ại cho đất một

ượ g vật chất hiều hơ so vối ượ g vật chất mà si h vật ấy đi tro g quá trì h sử

sụ g Nhờ có tác độ g của si h vật mà đất gày cà g phì hi u

Lớp phủ thổ hưỡng là tổ hợp các loại đất khác nhau tồn tại trên một địa phươ g nhất đị h ào đó Các oại đất ở đây có mối qua hệ tươ g hỗ chặt chẽ tro g quá trì h phát si h, hì h thà h ở cả hai phươ g diệ :

Trang 17

- Giữa oại đất với các hợp phầ tự hi khác tro g cấu trúc đứ g của đơ vị

cả h qua

- Giữa các oại đất phâ bố kề cậ hau tr đơ vị ã h thổ theo chiều phâ bố

tr bề mặt ằm ga g và tạo mối i kết tro g chu trì h vật chất và ă g ượ g giữa các hệ si h thái tự hi hay g ghiệp kề cậ Đầy à mố qua hệ tạo cơ cấu đất của mỗi đơ vị ã h thổ ói chu g hay tr mỗi đơ vị hà h chí h - ki h tế nói riêng

Mổì qua hệ tươ g hỗ ày, tro g quy uật địa , sẽ tạo các ti u thức cho việc phân vùng thổ hưỡng (Pedozonation)

Khác với "đất" (soil) thì "đất đai" (land) là một tổ hợp các dạng tài nguyên thiên

hi được đặc trư g bởi một lãnh thổ, một chất ượng của các loại đất (soil), bởi một kiểu khí hậu, một dạ g địa hình, một ch độ thuỷ vă , một kiểu thảm thực vật Là một cơ sở kh g gia (đơ vị lãnh thổ) của việc bố trí các đ i tượng sản xuất, đị h cư

và à phươ g tiện sản xuất mà trước hết và rõ nhất là kinh tế' nông - lâm - gư ghiệp với dâ cư và xây dựng dân dụng v.v… Khi ói đế đơ vị đất đai (Land unit) có

gh a à một bộ phậ kh g gia ã h th đó đã kèm theo gười sở hữu hoặc gười có quyền sử dụng và quản lý nó

Từ 133,9 tỷ km2

ã h thổ của quỹ đất tr hà h ti h mà chú g ta đa g số g (kh g kể châu Nam Cực), quỹ đất đai cho g ghiệp chiếm 35%, thảm rừ g và trả g cây bụi chiếm 30%, diệ tích cho đị h cư, c g ghiệp và giao th g gầ 3%, Tóm ại, đất với gh a à thổ hưỡ g (soi ) chỉ à một tro g hữ g thà h phầ giá trị của đất đai ( a d) - tức à của một đơ vị ã h thổ tr đất iề

“Đất đai” à đặc trư g tài guy về ã h thổ của một quốc gia và à một tro g hai khái iệm so g hà h với “Biển" và “Đại dươ g' - “ ã h hải” (A Ph Tri s hic p, 1988)

Như thể hiệ tro g sơ đồ tươ g tác giữa các hâ tố phát si h và hì h thà h thổ hưỡ g thì thổ hưỡ g học có mố i qua chặt chẽ với các khoa học về Trái đất hư:

Trang 18

- Khí hậu học được ghi cứu ở tầm v m - toà cầu, châu ục, quốc gia và ở tầm vi m của các khu vực và địa phươ g - tạo hóm hâ t ' vật cho quá trì h

hì h thà h đất

- Địa chất học có đối tượ g ghi cứu rất rộ g, hư g đối với khoa học thổ hưõ g thì địa chất học chỉ ghi cứu địa chất hư à hâ t ' ội ực của quá trì h thà h tạo địa hì h, à guồ gốc ba đầu của khoá g chất tro g ớp vỏ pho g hoá và

à mẫu chất của quá trì h hì h thà h đất

- Địa mạo học ghi cứu về địa hì h hư à hâ t ' giữ vai trò:

+ Một “giá đỡ’ để ớp đất hì h thà h tr bề mặt

+ Một hâ tố rất qua trọ g i qua đế việc phâ bố ại vật chất, ă g ượ g tro g một phạm vi kh g gia ã h thổ và quyết đị h cho guồ vật chất thứ si h của quá trì h hì h thà h đất

- Địa sinh vật học ghi cứu về sự hì h thà h và phâ bố các quầ xã si h vật -

à hâ tố ti quyết tác độ g với vỏ pho g hoá tạo ra sả phẩm hữu cơ và quyết đị h cho sự ra đời của một oại đất

Với gic i qua hư đã u, tro g mọi trườ g hợp thổ hưỡng học nói chung

và địa lý thổ hưỡng ói ri g à một m cơ sở của Địa học và à một tro g hữ g

h vực ghi cứu qua trọ g thuộc “các khoa học về Trái Đất” Để hiểu được quá trì h hì h thà h đất và hất à quy uật tươ g tác giữa “Đất” với các hâ tố hì h thà h đất (bao gồm cả tự hi và co gười) một cách đầy đủ, đòi hỏi phải đặt ó tro g mối qua hệ tươ g hỗ với các hợp phầ tự hi của ớp vỏ địa Ngược ại, để

àm một hà ghi cứu ã h thổ có chuy m cao kh g thể kh g am hiểu về kiế thức thổ hưỡ g học

Ngoài ra, thổ hưỡ g học cò i qua mật thiết với hoá học, vật lý học, toán học và sinh học, Nhữ g gà h khoa học ày vừa à c g cụ phâ tích, tí h toá vừa

à mối i hệ tro g đá h giá, sử dụ g hợp tài guy đất

Nhữ g điều u ở tr cũ g à cơ sở và quy trì h có tí h quy uật khách qua một cách khoa học để các hà g ghiệp theo gh a rộ g, ứ g dụ g tốt kiế thức

Trang 19

thổ hưỡ g học cù g với các quy uật địa của ó cho việc đị h ra xu hướng phát triển, xác ập một hệ canh tác theo nhịp mùa của thời địa (Geotime) và tạo ă g suất tối đa của tất cả các h vực hoạt độ g: g - lâm - gư ghiệp

Chỉ có ớp vỏ thổ hưỡ g mới đảm đươ g chức ă g vừa i kết các điều kiệ

tự hi v si h với hau, đồ g thời vừa giữ chức ă g tái hợp các yếu tố hữu si h để thực hiệ quá trì h tái sả xuất vật chất cả hữu si h ẫ v si h th g qua chu trì h Sinh - Địa - Hoá Nếu co gười hiểu và àm đú g theo qui uật ày thì đây cũ g à chìa khoá để co gưòi có thể giảm thiểu và thoát ra khỏi cuộc khủ g hoả g si h thái

Vì vậy, hiểu biết về quá trì h hì h thà h và phâ bố đất giữ một vai trò qua trọ g tro g việc khai thác, sử dụ g hợp guồ tài guy thi hi đồ g thời giải quyết các vấ đề ớ tro g ề ki h tế qu c dâ của mọi quốc gia và tr mọi cấp đơ

vị ki h tế - hành chính

Học thuyết về hữ g hâ tố hì h thà h đất của Docutraev được coi à ề tả g

của thổ hưỡ g học hiệ đại Do đó, ếu việc ghi cứu đất mà tách ra khỏi sự ghi cứu các hâ tố hì h thà h đất sẽ dẫ đế hữ g kết uậ ma g tí h phiế diệ Năm hâ tố hì h thà h đất được Docutraev xác đị h à: Các đá tạo đất, các thể hữu cơ độ g vật và thực vật, khí hậu, địa hì h và tuổi địa phươ g Dưới góc độ ày thì đị h gh a về đất mới chỉ ma g tí h khoa học tươ g đối Sau đó, đị h gh a được

bổ su g th m các yếu tố hư: ước ( ước của đất và ước gầm), vi si h vật và hoạt

độ g ki h tế của co gười, khi đó đã trở thà h đị h gh a ma g tí h khoa học đầy đủ

và hoà chỉ h hất về đất

Mối qua hệ tươ g hỗ giữa các hâ tố hì h thà h đất có thể được biểu thị dưới

dạ g một hàm toá học, mà tro g đó chỉ ra mối qua hệ giữa đất với các hâ tố hình thành theo thời gian:

Đ =f (ĐĐ, KH-TV, sv, ĐH, HN) t

tro g đó:

Đ: Đất (soil) ĐĐ: Đá tạo đất KH-TV: Khí hậu-Thuỷ vă SV: Si h vật

Trang 20

ĐH: Địa hì h HN: Hoạt độ g của co gười

t: Thời gia (tuổi của đất)

Hàm phụ thuộc tr chỉ ra rằ g cứ mỗi một hâ tố hì h thà h đất thay đổi tro g mối qua hệ tươ g hỗ với các hâ tố cò ại sẽ phát si h ra một oại đất hất

đị h

Về mặt kh g gia tí h gic tươ g tác giữa các hâ tố hì h thà h thổ hưỡ g

cò được thể hiệ qua sự tác độ g tươ g hỗ giữa chú g

Nguồn: [2]

Hình 1.1 Sơ đồ tương tác các nhân tố hình thành thổ nhưỡng

Về mặt kh g gia tí h gic tươ g tác giữa các hâ tố hì h thà h thổ hưỡ g

cò được thể hiệ qua sự tác độ g tươ g hỗ giữa chú g (hình 1.1) [13]

1.1.1 Khái quát về tài nguyên và môi trường đất

ất à một dạ g tài guy vật iệu của co gười ất có hai gh a: đất đai à

ơi ở, xây dự g cơ sở hạ tầ g của co gười và thổ hưỡ g à mặt bằ g để sả xuất

g âm ghiệp

Như đã u ở phầ tr thổ hưỡ g à vật thể thi hi có cấu tạo độc ập âu đời, hì h thà h do kết quả của hiều yếu tố: đá gốc, độ g thực vật, khí hậu, địa hì h và thời gia Thà h phầ cấu tạo của đất gồm các hạt khoá g chiếm 40%, hợp chất humic 5%, kh g khí 20% và ước 35% Giá trị tài guy đất được đo bằ g số ượ g diệ tích (ha, km2) và độ phì (độ mầu mỡ thích hợp cho trồ g cây c g ghiệp và ươ g thực) Tài guy đất của thế giới theo thố g k hư sau:

Trang 21

Tổ g diệ tích 14.777 triệu ha, với 1.527 triệu ha đất đó g bă g và 13.251 triệu

ha đất kh g phủ bă g Tro g đó, 12% tổ g diệ tích à đất ca h tác, 24% à đồ g cỏ, 32% à đất rừ g và 32% à đất cư trú, đầm ầy Diệ tích đất có khả ă g ca h tác à 3.200 triệu ha, hiệ mới khai thác hơ 1.500 triệu ha Tỷ trọ g đất đa g ca h tác tr đất có khả ă g ca h tác ở các ước phát triể à 70%; ở các ước đa g phát triể à 36%

Tài guy đất của thế giới hiệ đa g bị suy thoái ghi m trọ g do xói mò , rửa tr i, bạc mầu, hiễm mặ , hiễm phè và hiễm đất, biế đổi khí hậu Hiệ ay 10% đất có tiềm ă g g ghiệp bị sa mạc hoá

ất à một hệ si h thái hoà chỉ h thườ g bị hiễm bởi các hoạt độ g cuả

co gười Ô hiễm đất có thể phâ oại theo guồ gốc phát si h thà h hiễm do chất thải c g ghiệp, chất thải si h hoạt, chất thải của các hoạt độ g g ghiệp, hiễm ước và kh g khí từ các khu dâ cư tập tru g Các tác hâ gây hiễm có thể phâ oại thà h tác hâ hoá học, si h học và vật [5]

thể Hai chức ă g ày của đất có tầm qua trọ g ga g hau đối với sự phát triể của

rừ g mưa Ý gh a của đất có thể thấy rõ khi qua sát một khoả h rừ g bất kỳ Ví dụ: Một khối rừ g rộ g 400 km2

, hư g ă g suất của các quầ thể thực vật khác hau rõ rệt, mặc dù tr thực tế chú g đều hậ được dò g ă g ượ g bức xạ mặt trời và

ượ g mưa rơi hư hau

Một vấ đề cầ hậ thấy à kiểu đất kh g phải à một hâ tố độc ập của hoà cả h Nó à kết quả tác độ g qua ại của hiều hâ tố mẫu chất của đất, và chí h mẫu chất tạo thà h một tro g hữ g hâ tố độc ập quyết đị h thà h phầ và

sự phát triể của thảm thực vật Mẫu chất dưới rừ g mưa biế đổi rất hiều Dưới tác

độ g tổ g hợp của khí hậu, địa hì h, si h vật và ịch sử, quá trì h pho g hóa các mẫu

Trang 22

chất đem ại ớp ề mà rừ g mưa mọc tr đó Vì rừ g mưa phát triể tr hiều mẫu chất và tí h chất của đất bị biế đổi hiều dưới rừ g mưa, trước khi đi vào ghi cứu ả h hưở g của đất đối với rừ g mưa, chú g ta xem xét quá trì h hì h thà h đất

Đất có ả h hưở g đế sự phâ bố và thà h phầ của thảm thực vật rừ g mưa Tuy hi , cho đế ay hữ g hiểu biết về mối i hệ ày cò rất hạ chế Một số kết quả ghi cứu cho thấy hữ g th g ti sau đây

Thật vậy, tr đất ghèo, thảm thực vật kh g chỉ ghèo à về thà h phầ và mật độ các oài mà cò có sự sắp xếp tầ g thứ đơ giả Ngược ại, tr đất có độ phì cao, rừ g rất pho g phú về thà h phầ oài (hà g chục đế hà g trăm oài cây gỗ, cây bụi và thảm cỏ), mật độ cá thể cao, phâ hiều tầ g thứ rất phức tạp, thườ g bao gồm

ba tầ g cây gỗ, một tầ g cây bụi và một tầ g thảm cỏ dày đặc, rừ g hiều dây eo, đi

ại khó khă

Nă g suất của rừ g được kiểm soát bởi khí hậu và đất Đất có độ phì cao đảm bảo cho cây gỗ đủ ước và chất khoá g, vì thế ă g suất của quầ thụ cao hơ so với đất ghèo di h dưỡ g và kh Ả h hưở g của đất đế ă g suất rừ g được phả á h

th g qua cấp đất Cấp đất thườ g được xây dự g dựa tr chiều cao tru g bì h hoặc chiều cao tầ g trội của quầ thụ, và được phâ chia thà h 5 cấp, tro g đó cấp I à cấp đất cao hất, cấp V à cấp đất thấp hất Tr một oại đất, cấp đất thay đổi tùy theo oài cây, tro g một oài thì thay đổi tùy theo tuổi và biệ pháp chặt u i dưỡ g rừ g [5]

1.2 SUY THÁI TÀI NGUY N ĐẤT

1.2.1 Khái quát về suy thoái tài nguyên đất

Là hữ g oại đất do các guy hâ tác độ g hất đị h theo thời gia đã và

đa g mất đi hữ g đặc tí h và tí h chất vố có ba đầu trở thà h các oại đất ma g

tí h chất kh g có ợi cho si h trưở g và phát triể cho các oại cây trồ g g âm ghiệp Mỗi oại đất bị thoái hóa à suy giảm hay mất đi [5]:

- Độ phì đất: Các chất di h dưỡ g; cấu trúc đất; mầu sắc ba đầu của đất; tầ g dày; thay đổi pH…

Trang 23

- Khả ă g sả xuất: Các oại cây trồ g; các oại vật u i; các oại cây lâm ghiệp

- Cả h qua si h thái: Rừ g tự hi ; rừ g trồ g; hệ thố g cây trồ g

- Thi tai: Kh hạ , bão, ụt, ó g, rét, ốc xoáy

- Hoạt độ g sả xuất kh g hợp của co gười

1.2.2 Xói mòn đất

Có thể ói rằ g co gười đã qua tâm đế hiệ tượ g xói mò từ rất sớm, từ thời Hy Lạp và La Mã cổ đại đã có hữ g tác giả đề cập đế xói mò cù g với việc bảo vệ đất Quá trì h xói mò hiệ đại được gắ iề với các hoạt độ g g ghiệp Một vài tác giả đã cho rằ g đất đai bị khai thác cạ kiệt có thể à guy hâ khiế các ề vă mi h quá khứ mất đi Vì vậy, cù g với thoái hoá đất, xói mò tồ tại hư một vấ đề tro g suốt quá trì h phát triể của toà hâ oại

Từ ăm 1877 đế 1895 Các chuy gia về đất gười Đức đã tiế hà h các thí ghiệm sớm hất về xói mò đất Sau đó, vào ăm 1917, các giáo sư Mỹ đã xây dự g

hữ g bồ chứa đầu ti để ghi cứu ả h hưở g của dò g chảy tới xói mò đất, sườ và cây trồ g Theo các phâ tích hoá cũ g hư sự khác biệt của dữ iệu thu thập từ các thí ghiệm, Midd eto H.E và các đồ g ghiệp (1930, 1932) ghi cứu

tí h khá g xói của đất dựa tr tí h bề vữ g cấu trúc và tí h thấm Zi gg đã thiết ập mối qua hệ giữa tổ g ượ g đất xói mò và độ dốc, chiều dài sườ từ việc ghi cứu tươ g qua giữa tổ g ượ g đất mất và các yếu tố địa hì h từ ăm 1940 Từ kết quả

đó, Browi g (1947) đã tạo hệ thố g qua hệ với việc giới thiệu hoà chỉ h hệ số khá g xói của đất

Trang 24

Về guy hâ xói mò , hầu hết các hà ghi cứu đều thố g hất rằ g có hai guy hâ cơ bả dẫ tới hiệ tượ g thoái hoá đất đa g diễ ra mạ h mẽ tr qui m toà cầu hiệ ay: tự hi và co gười Nguy hâ co gười, theo hiều

hà ghi cứu thể hiệ ở sự quả đất kém và dườ g hư đó à một cái giá phải trả cho sự phát triể ki h tế, xã hội Các giải pháp đưa ra, được phâ tích à khả thi hất,

à các biệ pháp ca thiệp vào ớp phủ thực vật hằm đạt được hiệu quả tốt hơ tro g việc chố g xói mò Xói mò tự hi à quá trì h diễ ra i tục tro g tự hi và chỉ à thứ yếu ếu so với xói mò do guy hâ co gười Tuy vậy, việc phâ đị h guy hâ xói mò kh g phải úc ào cũ g dễ dà g và cũ g kh g cầ thiết, tro g việc ập bả đồ xói mò , hiều khi gười ta kh g phâ biệt hai guy hâ

ày Ở Việt Nam, xói mò do ước (hay do mưa) à guy hâ chí h gây xói mò

và xói mò có thể được coi à quá trì h thoái hoá đất cơ học qua trọ g hất ở các

vù g miề úi [12]

1.3 LỚP PHỦ TH C VẬT VÀ VAI TRÕ BẢO VỆ TÀI NGUY N ĐẤT

1.3.1 Chức năng chung của lớp phủ thực vật với thổ nhưỡng

Lớp phủ thực vật che phủ tr bề mặt một vù g phả á h hiệ trạ g về tài guy thực vật và các guồ tài guy si h vật, tài guy đất cù g tồ tại tro g đó Đặc điểm tự hi của một vù g có thể được thể hiệ qua chí h ớp thảm thục vật và chí h ớp phủ thực vật phả á h trở ại một phầ ào đó tí h chất đặc điểm tự hi của vù g đó do các mối qua hệ và tươ g tác của các yếu tố tự hi với ớp phủ thực vật Các th g ti về khí hậu hư chế độ nhiệt vàẩm, thể hiệ qua ượ g mưa và hiệt

độ đươc xem xét qua mức độ kh hạ hay ẩm ướt của vù g đó có thể tro g chừng mực

ào đó được phả á h qua một đơ vị kiểu thảm hư “rừ g rụ g á” hoặc “rừ g thườ g xa h”

Lớp phủ thực vật rừ g à một tro g hữ g ề tả g của m i trườ g và tài nguyên Xétvề mặt si h thái và tài guy , rừng không chỉ à ơi để cung câp môt lượ g gỗ hay chất đốt ào đó , hoặc một oại cây thuốc có thể sử dụ g được mà rừng chi h à một tổ hợp mà tro g đó các quầ hệ thực vật cù g tồ tại và cù g với các loại

si h vật khác để tạo ra và duy trì tí h đa dạ g về oài, về tổ thà h Cù g với m i

Trang 25

trườ g xu g qua h, rư g tạo thà h các vu g cư trú si h thái và cả một hệ si h thái để cho các cá thể, các oài si h vật khác hau si h số g, mà kết quả à một sự đa dạ g về

si h học, đất đai Do vậy ớp phủ thực vật rừ g cò được coi à bộ mặt phả á h tí h

đa da g tài nguyên cho một vù g, một địa phươ g

Biế độ g ớp phủ thực vật à sự thay đổi ớp phủ theo phâ bố kh g gia và thời gia Với hữ g biế độ g ớ (kh g gia và thời gia ) của ớp phủ sẽ ả h hưở g tới các yếu tố có qua hệ mật thiết với chú g hư tài guy si h vật hay tài guy đất…

Đất ả h hưở g rất đa dạ g đế rừ g (một dạ g ớp phủ thực vật qua trọ g trong) Trước hết, rừ g trả về đất phầ ớ các chất khoá g mà chú g rút ra từ đất Các sả phẩm ày ở dạ g các vật rụ g hư á, cà h, hoa, quả và thâ cây chết Lượ g

Ca, K, P, N được cây rừ g trả ại đất sau khi chết từ 70 - 90% so với hu cầu của chúng Khi bị phâ giải, thảm mục chuyể hóa thà h mù ; mù có gh a đặc biệt qua trọ g đối với quá trì h hì h thà h đất và điều chỉ h sự thu hậ các chất khoá g vào đất Tro g một hécta rừ g tự hi có hà g chục, hà g trăm tấ vật rụ g Khi đủ hiệt độ, á h sá g và độ ẩm, các ớp vật rụ g ày được các vi si h vật và giu đất

c g phá, và qua hiều biế đổi tru g gia chú g trở thà h mù huyễ Mù huyễ

có một oạt tí h chất hư tơi xốp, du g tích chứa khí cao Đất cò à ơi si h số g của các độ g vật thâ mềm hư giu đất, các vi si h vật và ấm Đất có hiều thảm mục và mù trở thà h đất có độ phì cao, có cấu trúc tơi xốp, thấm ước ha h và giữ ước tốt Giu đất có một vai trò cực kỳ qua trọ g tro g sự hì h thà h đất Cho một

ượ g đất ớ đi qua đườ g ti u hóa, giu đất àm đất tơi xốp, thoá g khí, giàu itơ, photpho, canxi

Rừ g có ả h hưở g đế tiểu khí hậu, điều kiệ thủy vă của ã h thổ, do đó chú g có ả h hưở g đế thổ hưỡ g.Như chú g ta đã biết, tá rừ g à ơi gă giữ, phâ phối ại mưa rơi và ượ g bốc hơi ước từ mặt đất Sự có mặt của ớp phủ rừ g

tr mặt đất cò có tác dụ g điều hòa dò g chảy (theo chiều ằm ga g và chiều thẳ g

đứ g ), àm thay đổi mực ước gầm tro g đất, tích tụ ẩm cho đất khi đất thiếu ước

Rừ g cò àm tă g ượ g giá g thủy tr một ã h thỗ có rừ g phâ bố, điều hòa dòng

Trang 26

chảy, cố đị h đất và chố g ại sự dịch chuyể đất do gió và mưa Nếu kh g có ớp phủ thực vật tr mặt đất, đất có thể bị bào mò đế tầ g mẫu chất Do đó, rừ g à

hâ tố tự hi có ả h hưở g sâu sắc đế quá trì h hì h thà h đất và gă chặ sự phá hủy đất dưới ả h hưở g của xói mò do gió và ước [6]

1.3.2 Vai trò của lớp phủ thực vật với xói mòn đất

Xói mò đất cò có gh a à sự đảo ộ câ bằ g đất – ớp phủ thực vật – khí hậu Sự xáo trộ ày có thể do tác độ g tự hi và hâ si h

Hệ thống gây xói mòn đã được xếp thành các nhóm tác nhân, nhân tố hoặc nguyên nhân của xói mòn:

 Tác hâ của xói mò à hữ g vật ma g hoặc hệ thố g di chuyể tro g chuyể

độ g đất

 Nhâ tố xói mò đất à hữ g chỉ số có tí h tự hi hoặc hâ si h quyết đị h

độ ớ của sự đảo ộ câ bằ g Cụ thể: khí hậu, địa hì h, đặc tí h đất, ớp phủ thực vật và tri h độ quả đất, cây trồ g

 Nguy hâ của xói mò thườ g àm tă g hữ g tác độ g của các tác hâ và

hâ tố xói mò đất và xúc tiế các quá trì h xảy ra kem theo guy hâ của xói mò đất bao gồm cả các hoạt độ g sả xuất của co gười hư chặt phá

rừ g àm rẫy, các phươ g pháp ca h tác kh g đú g k thuật

Những nguyên nhân chính của xói mòn đất là:

 Lượ g mưa và cườ g độ mưa: Việt Nam à ước có ượ g mưa cao hàng

ăm, ượ g mưa bì h quâ hà g ăm từ 1800 – 2000 mm, có ơi ượ g mưa rất cao 4000mm/ ăm (ở Huế) Ở Việt Nam, 85% ượ g mưa tập tru g vào 6 thá g mùa mưa hì chu g ượ g mưa cà g ớ và cườ g độ mưa cà g

mạ h thì ượ g đất bị xói mò cà g hiều

 Độ che phủ đất của cây: độ che phủ đất có gh a quyết đị h tới ượ g đất

bị xói mò ếu tr mặt đất có cây che phủ thì mưa kh g rơi trực tiếp xuố g đất và phâ tá tr cà h, á cây do đó xói mò xảy ra ít và với cườ g

độ hỏ

Trang 27

Nguy hâ chủ yếu gây xói mò đất ở vù g hiệt đối hư ước ta à do ước mưa mưa với cườ g độ ớ đã tạo các dò g chảy bề mặt đất xói mò đất xảy ra mạ h

1.4.1 Thông tin trên ảnh viễn thám

Viễ thám, được đị h gh a theo hiều g từ khác hau, hư g cù g thố g hất theo một qua điểm chu g: à khoa học thu hậ th g ti từ vật thể mà kh g

Trang 28

tiếp xúc trực tiếp với vật thể đó “Viễ thám à khoa học và c g ghệ mà theo đó các đặc tí h của đối tượ g qua tâm được hậ diệ , đo đạc hoặc phâ tích các tí h chất

mà kh g có sự tiếp xúc trực tiếp” Vì thế, hệ thố g viễ thám bao gồm cả c g ghệ thu hậ th g ti phả á h về vật thể và cách thức chiết xuất chúng

Th g ti có được về đối tượ g tro g quá trì h “chụp ả h” vệ ti h chí h à hờ

sự khác biệt của phả ứ g với só g điệ từ của các đối tượ g khác hau (phả xạ, hấp thụ hay phâ tách só g điệ từ) Nă g ượ g só g phả xạ từ đối tượ g bao gồm hai phầ : ă g ượ g phả xạ trực tiếp từ bề mặt đối tượ g và ă g ượ g tá xạ bởi cấu trúc bề mặt đối tượ g Nă g ượ g phả xạ trực tiếp kh g phụ thuộc vào bả chất của đối tượ g mà chỉ phụ thuộc vào đặc tí h bề mặt, có gh a à độ ghồ ghề, hướ g của đối tượ g và tạo độ chói cho đối tượ g Tro g khi đó, ă g ượ g tá xạ à kết quả của một quá trì h tươ g tác giữa bức xạ tới với bề dày của đối tượ g mà bức xạ đó có khả ă g xuy tới Nă g ượ g ày phụ thuộc vào cấu trúc, bả chất và trạ g thái của đối tượ g Đây à guồ ă g ượ g ma g th g ti giúp có thể hậ biết được các đối tượ g và trạ g thái của chú g

Một cách tổ g quát, các đối tượ g chủ yếu tr mặt đất bao gồm: ớp phủ thực vật, ước, đất trố g (hay cát, đá c g trì h xây dự g) Mỗi oại ày có hà h vi phả

xạ khác hau với só g điệ từ tại các bước só g khác hau Hì h 1.1 dưới đây biểu diễ đườ g co g phả xạ phổ của các oại ớp phủ mặt đất (thực vật, đất và ước) ây chỉ à các đườ g co g có tí h chất khái quát hà h vi phả xạ phổ của ba oại ớp phủ chủ yếu Tr thực tế, các oại thực vật, đất và ước khác hau sẽ có các đườ g co g phả xạ phổ khác hau, so g hì h dạ g tươ g đối của đườ g co g ít khi có sự thay đổi

Thực vật, hư có thể thấy tr hì h 1.1, có phả xạ phổ cao hất ở bước sóng màu ục (0,5μm-0,6μm) tro g vù g hì thấy, và do đó, có màu xa h ục Như g các đặc trư g phả xạ phổ của thực vật ổi bật hất ở vù g hồ g goại gầ (0,7μm-1.4μm), à vù g bước só g mà thực vật có phả xạ cao hất Mức độ phả xạ của thực vật phụ thuộc vào rất hiều yếu tố khác hau, có thể kể đế à ượ g ch orophy (diệp ục), độ dày tá á và cấu trúc tá á

Trang 29

Nước có phả xạ chủ yếu ằm tro g vù g hì thấy (0,4μm-0,7 μm) và phả xạ

mạ h ở dải só g am (0,4μm-0,5μm) và ục (0,5μm-0,6μm) Giá trị phả xạ của một đối tượ g ước phụ thuộc chủ yếu vào độ đục của ó, th g thườ g ước cà g đục có

độ phả xạ cà g cao

ất có phầ trăm phả xạ tă g dầ theo chiều tă g của chiều dài bước só g Phầ trăm phả xạ của đất chủ yếu phụ thuộc vào độ ẩm và màu của đất

Phả xạ phổ của cù g một oại đối tượ g cũ g có thể được thể hiệ khác hau

tr cù g một ả h do có hiều yếu tố ả h hưở g khác hau, chủ yếu à do các sai biệt

về kh g gia khi các sai biệt ày khiế đối tượ g được chiếu sá g khác hau hoặc có cấu trúc khác hau so với guồ sá g

Các th g số qua trọ g hất đặc trư g cho th g ti của một ả h vệ ti h à: độ phâ giải kh g gia , độ phâ giải phổ và độ phâ giải thời gia

Độ phân giải không gian Độ phâ giải kh g gia của một ả h vệ ti h, do đặc

tính của đầu thu, phụ thuộc vào trườ g hì tức thì (IFOV)được thiết kế sẵ Ý gh a qua trọ g hất của độ phâ giải kh g gia à cho biết các đối tượ g hỏ hất mà có thể phâ biệt được tr ả h

Độ phân giải phổ Vệ ti h thu hậ só g phả xạ từ đối tượ g tr một khoả g

bước só g hất đị h Độ rộ g hẹp của khoả g bước só g ày à độ phâ giải phổ của

ả h Theo hì h 2.1, khoả g bước só g cà g hẹp thì tí h chất phả xạ phổ của đối tượ g cà g đồ g hất

Độ phân giải thời gian Vệ ti h viễ thám chuyể độ g tr qu đạo và chụp

ả h Trái đất Sau một khoả g thời gia hất đị h, ó quay ại và chụp ại vù g đã chụp Khoả g thời gia ày gọi à độ phâ giải thời gia của vệ ti h Rõ rà g à với khoả g thời gia ặp cà g hỏ thì th g ti thu thập (hay ả h chụp) cà g hiều

Ngoài ra, số lượng kênh ảnh cũ g à một yếu tố qua trọ g ả h hưở g đế

th g ti thu hậ tr ả h viễ thám Ả h được thu tr cà g hiều k h thì cà g có hiều th g ti về đối tượ g được thu thập Th g thườ g, các vệ ti h đa phổ thườ g

có số k h ả h từ khoả g 3 đế 10 k h Hiệ ay, gười ta đa g phát triể các oại vệ

Trang 30

ti h viễ thám có khả ă g thu được rất hiều k h ả h (tr 30 k h) gọi à các vệ

ti h si u phổ (hyperspectra sate ite)

Nguồn:[11]

Hình 1.2 Phản xạ phổ của đất, nước và thực vật

1.4.2 Chiết xuất thông tin

Để chiết xuất th g ti từ ả h viễ thám, có hiều cách tiếp cậ khác hau, có thể chia àm hai cách chí h à giải đoá mắt thườ g và xử ả h số Giải đoá mắt thườ g à phươ g pháp khoa h đị h các vật thể cũ g hư trạ g thái của chú g hờ vào việc phâ biệt các đặc tí h thể hiệ tr ả h (màu sắc, kiế trúc, qua hệ với các đối tượ g xu g qua h ) Xử ả h số để chiết xuất th g ti kh g hẳ đồ g gh a với phâ oại ả h số, mặc dù tro g hầu hết các trưò g hợp, phâ oại ả h số à phươ g pháp chiết xuất th g ti chí h Cả hai phươ g pháp tr đều có hữ g ưu, hược điểm và được ứ g dụ g tùy thuộc vào y u cầu cụ thể

Tro g phạm vi của đề tài, xử ả h số được sử dụ g để chiết xuất th g ti ớp phủ thực vật Huyệ Ko P g với cách tiếp cậ chiết xuất th g ti từ ả h viễ thám ( ớp phủ thực vật, đất ước) dựa vào phâ oại ả h số kết hợp với giải đoá bằ g mắt thườ g

1.4.3 Các phương pháp đánh giá biến động

Theo dõi biế độ g ớp phủ thực vật đã trở thà h một ứ g dụ g qua trọ g và được ghi cứu hiều tro g kỹ thuật viễ thám Với việc sử dụ g ả h vệ ti h qua g

Trang 31

học, có thể tóm tắt ại thà h bố phươ g pháp đá h giá biế độ g chí h hư được trình bày trong hình 1.2 dưới đây

Nguồn:[12]

Phương pháp 1: phân tích sau phân loại

Việc tiế hà h phâ oại độc ập các ả h viễ thám àm cho phươ g pháp ày

có độ chí h xác phụ thuộc chặt chẽ vào độ chí h xác của từ g phép phâ oại và do đó thườ g có độ chí h xác kh g cao, đặt biệt với chuỗi ả h có số ượ g ớ Nhậ xét về

độ chí h xác của phươ g pháp ày, Di g Yua et a [40] đã đưa ra ví dụ: ếu độ chí h xác của hai phép phâ oại đạt ầ ượt à 80% và 70%, độ chí h xác của phầ biế độ g hậ biết được sẽ à 56% Do vậy cầ phải hết sức thậ trọ g khi sử dụ g mặc dù phải thừa hậ rằ g đây à phươ g pháp đơ giả , dễ thực hiệ

Ả h 1

Ả h 2

Phân oại

Ðánh giá biế độ g

Phương pháp1: phân tích sau phân

Tính toán khác biệt

Phương pháp3: nhận biết thay đổi phổ

Phân oại

Trang 32

Phương pháp 2: phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian

Phươ g pháp ày thực chất à ghép hai ả h vào hau tạo thà h ả h đa thời gia trước khi phâ oại Hai ả h có N k h được chồ g phủ hau để tạo một ả h

có 2N k h Kết quả phâ oại của ả h chồ g phủ gồm 2N k h ày à một tập hợp bao gồm các ớp kh g thay đổi và các ớp thay đổi Hạ chế ớ hất của phươ g pháp ày à tuy chỉ phâ oại một ầ , một ả h (ả h đa thời gia ) hư g ại rất phức tạp tro g khâu ấy mẫu vì phải ấy tất cả các mẫu kh g biế độ g cũ g hư các mẫu biế độ g Hơ ữa, ả h hưở g của sự thay đổi theo thời gia (tro g các mùa tro g ăm) và ả h hưở g của khí quyể cũ g kh g dễ được oại trừ và do đó, ả h hưở g tới độ chí h xác của phươ g pháp

Phương pháp 3: nhận biết thay đổi phổ

Về bả chất, hóm phươ g pháp ày sử dụ g các kỹ thuật khác hau để từ hai

ả h ba đầu tạo một k h hay hiều k h ả h mới thể hiệ sự thay đổi phổ (chươ g 1 đã trì h bày một số kỹ thuật hậ biết thay đổi phổ qua trọ g) Sự khác biệt hoặc tươ g tự phổ giữa các pixe có thể được tí h theo từ g pixe hoặc tí h tr toà cả h cù g với tí h tr từ g pixe Vì thế, phươ g pháp ày đòi hỏi ắ chỉ h

hì h học phải có sai số hỏ hơ 1 pixe

Kết quả của việc so sá h à tạo ra một ả h chỉ rõ hữ g khu vực có thay đổi và

kh g thay đổi cũ g hư mức độ thay đổi (ả h ày được gọi à ả h thay đổi) Khi ả h thay đổi đã được tạo ra, để có thể phâ đị h được rõ các pixe thay đổi cũ g hư mức

độ thay đổi, cầ phải có một số bước xử tiếp theo, tro g đó qua trọ g hất à kỹ thuật phâ gưỡ g Phâ gưỡ g thực chất à việc đị h gh a mức độ mà tại đó chú g

ta coi à có sự thay đổi Phươ g pháp xác đị h gưỡ g được sử dụ g hiều hất à phâ tích hàm phâ bố của ả h thay đổi

Tro g đề tài ày, học vi sử dụ g phươ g pháp 1 (phâ tích sau phâ oại) để

đá h giá biế độ g ớp phủ thực vật cho 3 thời điểm 1990, 2000 và 2013

1.4.4 Nguyên tắc nghiên cứu biến động bằng GIS

Trang 33

Một tro g các phươ g pháp ghi cứu biế độ g à thiết ập ma trậ biế độ g (ma trậ hai chiều) Tro g các phầ mềm xử í chuy dụ g ( hư ArcGIS), ma trậ được thực hiệ tro g chức ă g ma trậ bả g chéo Nguy tắc của ma trậ bả g chéo

à tạo bả đồ mới thể hiệ sự biế độ g về số ượ g giữa các đối tượ g, sự biế độ g

đó được thể hiệ bằ g một bả g thố g k hai chiều một cách rõ rà g Các đối tượ g địa í dù đơ giả hay phức tạp đều được quy thà h 3 dạ g sau đây: điểm (poi t), đườ g ( i e, po y i e), vù g (po ygo ) và Raster

Tro g đó:

Điểm (poi t): thể hiệ một phầ tử của dữ iệu gắ với một vị trí xác đị h tro g

kh g gia 2 hoặc 3 chiều

Đườ g ( i e, po y i e): thể hiệ đối tượ g địa í phâ bố theo tuyế , được m tả

bằ g một chuỗi toạ độ kế tiếp hau tro g kh g gia

Vù g (po ygo ): tro g đó vị trí và phạm vi phâ bố các phầ tử dữ iệu được

m tả bằ g một chuỗi các toạ độ kh g gia khép kí , có toạ độ điểm đầu và điểm cuối trù g hau

Raster à tập hợp hữ g điểm ả h được xác đị h bởi 3 yếu tố cơ bả à: tọa độ,

độ phâ giải kh g gia của điểm ả h và giá trị của điểm ả h

Sau khi phâ oại ả h cho 3 thời điểm, các kết quả được ưu trữ dưới dạ g raster Kết quả biế độ g à sự chồ g xếp từ g cặp raster với hau Kết quả cho chú g

ta sự phâ bố biế độ g theo kh g gia và thời gia của các đối tượ g ớp phủ thực vật

Trang 34

1.5 GIS TRONG ĐÁNH GIÁ XÓI MÕN ĐẤT